(57)【要約】【課題】安価に、レシオメトリック構成でないセンサからのセンサ電圧を高精度にＡ／Ｄ変換しつつ、レシオメトリック構成のセンサに対する電源供給も行えるセンサ装置及び当該センサ装置に電源を供給する電源装置を提供する。【解決手段】センサ１０が、第１測定値に応じたセンサ電圧Ｖｓ１を出力する。センサ１１が、第２測定値に応じたセンサ電圧Ｖｓ２を出力する。Ａ／Ｄ変換器１２ａが、センサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を各々、基準電圧Ｖｒｅｆとの比較によってＡ／Ｄ変換する。基準電圧源１３が、Ａ／Ｄ変換器１２ａに、基準電圧Ｖｒｅｆを供給する。センサ１０は、電流ブースト回路１５によって増幅された基準電圧源１３からの駆動電流を受けて駆動する。センサ１１は、基準電圧源１３とは異なる電源からの駆動電流を受けて駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１測定値に応じた第１センサ電圧を出力する第１センサと、第２測定値に応じた第２センサ電圧を出力する第２センサと、前記第１及び第２センサ電圧を各々、基準電圧との比較によってＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段に、前記基準電圧を供給する基準電圧源とを備え、前記第１センサは、前記基準電圧源からの駆動電流を受けて駆動し、第２センサは、前記基準電圧源とは異なる電源からの駆動電流を受けて駆動するセンサ装置であって、
前記基準電圧源からの駆動電流を増幅する電流増幅器をさらに備え、
前記電流出力増幅器によって増幅された駆動電流が前記第１センサに供給されていることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
第１センサから出力される第１測定値に応じた第１センサ電圧及び第２センサから出力される第２測定値に応じた第２センサ電圧を各々、基準電圧との比較によってＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段に、前記基準電圧を供給する基準電圧源を備え、前記第１センサには前記基準電圧源からの駆動電流を供給し、前記第２センサには前記基準電圧源からの駆動電流を供給しない電源装置であって、
前記基準電圧源からの駆動電流を増幅する電流出力増幅器をさらに備え、
前記電流出力増幅器によって増幅された駆動電流が前記第１センサに供給されていることを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定値に応じたセンサ電圧を出力するセンサと、センサ電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段とを備えたセンサ装置及びセンサ電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段に基準電圧を供給する電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した電源装置を組み込んだセンサ装置の一例として、図２に示すような回路が一般に知られている。同図に示すように、センサ装置は、測定値に応じたセンサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を出力するセンサ１０、１１を備えている。このセンサ１０、１１のセンサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２は、上述した測定値を監視するマイクロコンピュータ１２（以下、μＣＯＭ１２）に供給されている。
【０００３】
μＣＯＭ１２は、内蔵されたＡ／Ｄ変換器１２ａを使って、供給されたアナログのセンサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を、基準電圧源１３から供給される基準電圧Ｖｒｅｆとの比較により、デジタルデータに変換して、センサ１０、１１が計測した測定値を把握している。なお、１４は、μＣＯＭ１２に電源を供給する定電圧源である。
【０００４】
上述したセンサ１０は、基準電圧源１３からの駆動電流を受けて駆動している。このような構成のセンサ１０の一例として、レシオメトリック構成のものある。一般に、Ａ／Ｄ変換器１２ａの変換精度は、基準電圧源１３から供給される基準電圧Ｖｒｅｆの安定度に依存している。基準電圧Ｖｒｅｆが変動すると、そのデジタルデータも変動する。上述したレシオメトリック構成とは、この現象を利用して、例えばセンサ電圧Ｖｓ１がセンサ１０の電源電圧の変動の影響を受ける場合、センサ１０の電源として基準電圧源１３を使って、センサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２の変動と基準電圧Ｖｒｅｆの変動とを比例させ、基準電圧Ｖｒｅｆの変動による誤差を最小限にするものである。このレシオメトリック構成のように、基準電圧源１３からの駆動電流を受けて駆動するセンサの場合、安定した基準電圧Ｖｒｅｆを出力する高精度な基準電圧源１３が不要となる。
【０００５】
ところで、電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド電気自動車においては、電動モータの電源として、ニッケル−水素電池やリチウム電池といった二次電池を単位セルとした高電圧の組電池と、上述したμＣＯＭ１２や、基準電圧源１３を動作させる１２Ｖ系電源との２つの電源が、設けられている。
【０００６】
今、センサ１１が、例えば、上記組電池の単位セルの両端電圧を計測値として計測し、計測した計測値に応じたセンサ電圧を出力するものであった場合、１２Ｖ系電源と組電池との絶縁を図る必要がある。このため、コンデンサを介してセンサ電圧を供給するだけでなく、センサ１１の駆動源も組電池と絶縁する必要がある。このため、センサ１１は基準電圧源１３を駆動電源とすることができない。この基準電圧源１３を駆動電源とできないセンサ１１の場合、安定した基準電圧Ｖｒｅｆを出力する高精度な基準電圧源１３が必要となる。
【０００７】
そこで、Ａ／Ｄ変換器１２ａに、基準電圧源１３を駆動電源とするセンサ１０と、基準電圧源１３を駆動電源とすることができないセンサ１１との両者が接続される場合、基準電圧源１３としては基準電圧源１３を駆動電源とすることができないセンサ１１に合わせて、高精度のものが必要となる。
【０００８】
また、Ａ／Ｄ変換器１２ａに接続されるセンサが基準電圧源１３から駆動電流を受けない構成のもののみの場合、基準電圧源１３は、基準電圧Ｖｒｅｆを供給すればよく、電流出力容量の高いものを必要としない。これに対して、Ａ／Ｄ変換器１２ａに接続されるセンサが、基準電圧源１３から駆動電流を受ける構成のものを含む場合、基準電圧源１３は、このセンサの駆動電源としても働くため、大きな電流出力容量が必要である。
【０００９】
そこで、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器１２ａに、基準電圧源１３からの駆動電流を受けて駆動するセンサ１０と、基準電圧源１３とは異なる定電圧源１４からの駆動電流を受けて駆動するセンサ１１との両者が接続されている場合、基準電圧源１３としては、センサ１０に合わせて、高電流出力容量のものが必要となる。つまり、基準電源としては、高精度で、かつ、電流出力容量の大きいものが必要となる。一般的に、安定した基準電圧Ｖｒｅｆを出力する高精度な基準電圧源１３は、電流出力容量が大きくなるほど、種類も少なく、選択幅が少なくなり、コスト的に問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、安価に、基準電圧源とは異なる電源から駆動電流を受けて駆動するセンサからのセンサ電圧を高精度にＡ／Ｄ変換しつつ、基準電圧源から駆動電流を受けて駆動するセンサに対する電源供給も行えるセンサ装置及び当該センサ装置に電源を供給する電源装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、第１測定値に応じた第１センサ電圧を出力する第１センサと、第２測定値に応じた第２センサ電圧を出力する第２センサと、前記第１及び第２センサ電圧を各々、基準電圧との比較によってＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段に、前記基準電圧を供給する基準電圧源とを備え、前記第１センサは、前記基準電圧源からの駆動電流を受けて駆動し、第２センサは、前記基準電圧源とは異なる電源からの駆動電流を受けて駆動するセンサ装置であって、前記基準電圧源からの駆動電流を増幅する電流増幅器をさらに備え、前記電流出力増幅器によって増幅された駆動電流が前記第１センサに供給されていることを特徴とするセンサ装置に存する。
【００１２】
請求項２記載の発明は、第１センサから出力される第１測定値に応じた第１センサ電圧及び第２センサから出力される第２測定値に応じた第２センサ電圧を各々、基準電圧との比較によってＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段に、前記基準電圧を供給する基準電圧源を備え、前記第１センサには前記基準電圧源からの駆動電流を供給し、前記第２センサには前記基準電圧源からの駆動電流を供給しない電源装置であって、前記基準電圧源からの駆動電流を増幅する電流出力増幅器をさらに備え、前記電流出力増幅器によって増幅された駆動電流が前記第１センサに供給されていることを特徴とする電源装置に存する。
【００１３】
請求項１及び２記載の発明によれば、第１センサが、第１測定値に応じた第１センサ電圧を出力する。第２センサが、第２測定値に応じた第２センサ電圧を出力する。Ａ／Ｄ変換手段が、第１及び第２センサ電圧を各々、基準電圧との比較によってＡ／Ｄ変換する。基準電圧源が、Ａ／Ｄ変換手段に、基準電圧を供給する。第１センサは、電流出力増幅器によって増幅された基準電圧源からの駆動電流を受けて駆動する。第２センサは、基準電圧源とは異なる電源からの駆動電流を受けて駆動する。
【００１４】
従って、基準電圧源から駆動電流が供給されない第２センサに合わせて、基準電圧源として電流出力容量の少ない高精度のものを用いる必要があっても、電流出力増幅器が増幅した基準電圧源からの駆動電流によって第１センサを駆動することにより、基準電圧源から駆動電流が供給される第１センサに高い駆動電流を供給することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように請求項１及び２記載の発明によれば、基準電圧源から駆動電流が供給されない第２センサに合わせて、基準電圧源として電流出力容量の少ない高精度のものを用いる必要があっても、電流出力増幅器が増幅した基準電圧源からの駆動電流によって第１センサを駆動することにより、基準電圧源から駆動電流が供給される第１センサに高い駆動電流を供給することができるので、安価に、基準電圧源から駆動電流が挙窮されない第２センサからの第２センサ電圧を高精度にＡ／Ｄ変換しつつ、基準電圧源から駆動電流が供給される第１センサに対する電源供給も行えるセンサ装置及び当該センサ装置に電源を供給する電源装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明によるセンサ装置及び電源装置について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の電源装置を組み込んだセンサ装置の一実施の形態を示す回路図である。同図に示すように、センサ装置は、測定値（＝第１、第２計測値）に応じたセンサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２（＝第１、第２センサ電圧）を出力するセンサ１０、１１（＝第１、第２センサ）を備えている。このセンサ１０、１１のセンサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２は、上述した測定値を監視するμＣＯＭ１２に供給されている。
【００１７】
また、センサ装置は、例えば１２Ｖ系電源から安定した基準電圧Ｖｒｅｆを出力する基準電圧源１３を備えている。この基準電圧源１３が出力する基準電圧Ｖｒｅｆは、μＣＯＭ１２内のＡ／Ｄ変換器１２ａに供給されている。
【００１８】
μＣＯＭ１２は、Ａ／Ｄ変換器１２ａを使って、供給されたアナログのセンサ電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を、基準電圧Ｖｒｅｆとの比較により、デジタルデータに変換して、センサ１０、１１が計測した計測値を把握している。なお、１４は、μＣＯＭ１２に電源を供給する定電圧源である。この定電圧源１４も、１２Ｖ系電源から定電圧を作っている。
【００１９】
また、センサ１０は、レシオメトリック構成となっており、電流ブースト回路１５（＝電流増幅器）を介して、基準電圧源１３からの電源供給を受けている。電流ブースト回路１５は、＋端子に基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている演算増幅器１５ａと、ベースに演算増幅器１５ａの出力が、コレクタに１２Ｖ系電源が各々接続されたトランジスタ１５ｂとを備えている。また、演算増幅器１５ａの−端子には、トランジスタ１５ｂのエミッタが接続されている。
【００２０】
この構成によれば、演算増幅器１５ａが、基準電圧Ｖｒｅｆとトランジスタ１５ｂのエミッタとの電位差を出力すると、トランジスタ１５ｂのベースにベース電流が流れる。トランジスタ１５ｂは、このベース電流を増幅して、駆動電流としてセンサ１０に供給する。また、演算増幅器１５ａの働きにより、センサ１０に供給される駆動電流は、駆動基準電圧Ｖｒｅｆに応じた一定値に保たれる。
【００２１】
一方、センサ１１は、上述した従来で説明したように、レシオメトリック構成とすることができず、基準電圧源１３とは異なる電源から駆動電流が供給されている。
【００２２】
以上の構成によれば、レシオメトリック構成でないセンサ１１に合わせて、基準電圧源１３として電流出力容量の少ない高精度のものを用いる必要があっても、電流ブースト回路１５が増幅した基準電圧源１３からの駆動電流によってセンサ１０を駆動することにより、レシオメトリック構成のセンサ１０に高い駆動電流を供給することができる。
【００２３】
このため、安価に、レシオメトリック構成でなく、基準電圧源１３から駆動電流の供給を受けないセンサ１１からのセンサ電圧Ｖｓ２を高精度にＡ／Ｄ変換しつつ、レシオメトリック構成であり、基準電圧源１３からの駆動電流の供給を受けるセンサ１０に対する電源供給も行える。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の電源装置を組み込んだセンサ装置の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】従来の電源装置を組み込んだセンサ装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０      センサ（第１センサ）
１１      センサ（第２センサ）
１２ａ    Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）
１３      基準電圧源
１５      電流ブースト回路（電流増幅器）
Ｖｓ１    センサ電圧（第１センサ電圧）
Ｖｓ２    センサ電圧（第２センサ電圧）
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【図１】
2005265778.tif 000003
【図２】
2005265778.tif 000004